不同小麦基因型及其不同外植体离体培养研究初探

以13个不同基因型、3种不同外植体为材料，选用5种不同培养基，研究了各因素对愈伤组织诱导、分化的影响，并在此基础上建立了一套可靠的小麦组培再生系统。结果表明，愈伤组织的诱导、根的分化和绿苗的再生虽然都具有显著的基因型效应，但不具备显著的相关关系；对于绿苗的再生分化，幼胚优于成熟胚，幼穗和幼胚之间不存在显著的差异；X和A培养基各自在愈僵组织的诱导和再生分化上都明显优于MSS AA／2和R培养基。成熟胚愈伤组织诱导率生根率和绿苗率平均分别可达88.9%、56.3%和8.7%；幼胚愈伤组织诱导率、生根率和绿苗率平均分别可达99.1%、53.2%和17.6%；幼穗愈伤组织诱导率、生根率和绿苗率平均达94.6%、84.8%和18.3%。     

通过幼穗培养建立小麦缺体无性系

以阿勃小麦缺体植株未抽出的幼穗为外植体,通过离体培养获得了幼穗愈伤组织和再生植株,从而建立了这些缺体的体细胞无性系。不同缺体间在幼穗愈伤组织诱导率及分化率上表明明显差异,阿勃２Ｄ缺体的幼穗愈伤组织诱导率和分化率最高,缺体小麦幼穗愈伤组织诱导率和分化率与缺失的染色体有关。     

低温对小麦花培愈伤组织绿苗分化率的影响

小麦花药培养的技术关键在于提高花粉植株诱导率。花粉植株诱导率由花药愈伤组织诱导率和愈伤组织绿苗分化率共同决定。本试验以12个不同小麦杂交组合的F2代为材料，研究了在转愈初期短期低温处理对小麦愈伤组织绿苗分化率的影响。结果表明，在转愈伤组织初期，采用了4℃和6℃低温培养1～3d能大幅度提高小麦花培愈伤组织绿苗分化率，提高育种效率。     

小麦幼穗的离体培养及其影响因素研究

为了确立适于小麦幼穗遗传转化的组织培养体系,对8个小麦品种的幼穗通过组织培养方法,研究了不同基因型、培养基对愈伤组织诱导及分化的影响。结果表明,不同小麦品种幼穗愈伤组织诱导出愈率差异不大,而分化率却差异明显,其中绵阳19分化率最高,平均可达72.9%,洛阳8716次之,平均为61.2%;分化培养基对分化率也有很大影响,在选用的2种分化培养基中,郑麦9023幼穗愈伤组织的分化率差异最大,而洛阳8716的差异最小;小偃22、西农88、郑麦9023和陕150的幼穗愈伤组织,在分化培养基B中分化率较高,而陕354、绵阳19和小偃107则在分化培养基A中较高;幼穗愈伤组织分化最佳温度为20-22℃,光照强度3 000 lx。因此,在所选用的8个小麦栽培品种中,绵阳19和洛阳8716的幼穗愈伤组织可作为遗传转化的受体材料。     

接种方式与光照对小麦幼胚愈伤组织再分化的影响

研究不同接种方式和光照条件对小麦“小堰22”和“豫麦49”幼胚培养愈伤组织再分化的影响。结果表明,不同接种方式对小麦幼胚愈伤组织再分化特性有显著影响,胚芽朝上立放的接种幼胚其愈伤组织再分化率最高,胚芽朝下立放的接种幼胚其愈伤组织再分化率最低;光照对幼胚愈伤组织再分化特性的影响显著,暗培养条件下诱导的愈伤组织再分化效率高于强光和散光条件下诱导的愈伤组织再分化效率。提出在相同条件下,选择小麦幼胚胚芽朝上立放的接种方式,进行幼胚暗培养诱导愈伤组织,强光照诱导幼胚愈伤组织再分化的、高效的小麦离体幼胚培养技术体系。     

水稻体细胞培养与无性系变异——Ⅰ,不同基因型不同外植体的培养

对水稻5个品种的种胚和11个品种的幼穗在含不同激素浓度的MS培养基上培养,诱导愈伤组织并再生绿苗。品种间在愈伤组织诱导率、绿苗分化率和对激素的诱导效应表现了基因型差异。幼穗愈伤组织诱导率和绿苗分化率高于种胚。种胚的盾片愈伤组织分化能力高于胚轴,胚芽鞘的未分化得绿苗。去分化培养基添加2,4—D2mg/1+KT0.5mg/1,诱导愈伤组织的效果甚佳,并促进绿苗分化。选择胚性愈伤组织继代培养,种胚的培养270天,幼穗的培养210天,仍有部分品种保持较高的绿苗分化率。     

内源激素对水稻不同外植体培养力的影响

利用HPLC法对愈伤组织诱导率和绿苗分化率有差异的几个水稻品种的不同外植体(花药、幼穗、幼胚和成熟胚)及其愈伤组织的内源激素含量进行测定分析。结果表明,内源激素的含量和配比是影响愈伤组织诱导和绿苗分化的关键因素之一。不同外植体中的内源激素对愈伤组织诱导率的表现为:Z ZR呈负效应,IAA呈正效应,GA除成熟胚外呈负效应。愈伤组织中内源激素对绿苗分化率的影响表现为:IAA和GA呈负效应,ABA、Z ZR呈正效应。内源激素的配比对愈伤组织诱导率和绿苗分化率有一定作用,表现为:IAA/Z ZR对愈伤组织诱导率有一定的正效应,Z ZR/IAA、ABA/IAA对绿苗分化率呈显著正相关。     

高粱幼穗再生体系建立的研究

高粱是重要的杂粮作物之一,其组织培养研究对高粱再生体系建立以及高粱转基因育种具有重要意义。以6个基因型的高粱幼穗为外植体,研究光照、激素、基本培养基以及基因型对幼穗愈伤组织诱导和分化的影响。结果表明:对于高粱幼穗愈伤组织的诱导培养,光照有利于幼穗愈伤组织的诱导;2,4-D和KT混合使用的效果比2,4-D单独使用好;3种基本培养基对幼穗愈伤诱导影响差异不显著;不同基因型对幼穗愈伤诱导影响差异显著,且5种不同基因型材料的愈伤诱导能力大小为M81-E07-27BJ-285=考利罗马。对于高粱幼穗愈伤组织的分化培养,3种培养基中只有MS培养基和NB培养基分化出再生苗;6种基因型中只有忻粱52分化出绿苗,分化率为11.49%。     

小麦幼穗愈伤组织诱导与植株再生的研究

以 3个小麦品种的幼穗为外植体 ,选用 9种培养基 ,研究了影响小麦幼穗愈伤组织诱导和分化的因素。结果表明 :小麦幼穗愈伤组织诱导和再分化都存在基因型效应 ;外源激素的种类和浓度也是影响小麦幼穗愈伤组织诱导和再分化的重要因素。在愈伤组织诱导中 ,较低的2 ,4-D浓度 ( 0 .5～ 1 .0mg/L)也能达到较好的诱导效果 ,但 2 ,4-D最适宜的使用浓度为2 .0mg/L ,细胞分裂素KT或 6-BA不利于愈伤组织的诱导。     

胚发育时间和禾谷镰刀菌粗毒素对小麦幼胚愈伤组织诱导及幼苗分化的影响

以3个小麦品种为材料,研究了幼胚发育时间和禾谷镰刀菌粗毒素对小麦幼胚培养特性的影响。结果表明,胚发育时间对小麦幼胚离体培养有较大影响,花后10~13 d的小麦幼胚诱导产生的愈伤组织质量较好,胚性愈伤组织诱导率较高,是适宜的取材时间;禾谷镰刀菌粗毒素对不同小麦品种幼胚愈伤组织、胚性愈伤组织和苗分化的影响趋势相同,粗毒素为6.0 g/L时,对小麦幼胚愈伤组织诱导有明显抑制,低于6.0 g/L时有一定的促进作用;粗毒素在0~6.0 g/L对胚性愈伤组织形成及苗分化的影响随浓度增高抑制作用增强,在6.0 g/L时胚性愈伤组织的形成能力较低或丧失;适宜的粗毒素筛选浓度为1.5~4.5 g/L。     

不同基因型对小麦成熟胚愈伤组织诱导及植株再生的影响

以26种不同基因型小麦成熟胚为外植体，采用1种诱导培养基、3种分化培养基，研究了不同基因型间愈伤组织诱导及植株再生的遗传差异．结果表明，不同基因型间出愈率及植株再生率差异显著，豫麦21号在26个小麦品种中表现最佳，3种分化培养基的分化效果差异明显．     

平阳霉素对小麦幼胚愈伤组织发生及其植株再生的影响

本试验研究了不同浓度的平阳霉素对小麦幼胚离体培养条件下愈伤组织发生及植株再生的影响。结果表明:1.0～1.5mm长的幼胚,在MS+2,4—D2mg/L+NAAO.5mg/L+CH200mg/L固体培养基上,10～40μg/ml的平阳霉素可作为对小麦幼胚外植体离体培养时的适宜诱变浓度。     

Primary studies on tissue culture from mature embryos in diploid and tetraploid wheat

Using mature embryos (MEs) as the explants, the callus induction, embryogenic callus differentiation, plantlet regeneration and culture efficiency in diploid and tetraploid wheat of four genotypes were studied. The tested four genotypes wheat included cultivable emmer wheat (Triticum dicoccum Schuble), durum wheat (Triticum durum Desf.) and the common wheat progenitors Triticum dicoccoides and Triticum aegilopides. Results indicated that there were significant differences in the efficiency of callus induction, callus differentiation and plant regeneration among the tested genotypes. The efficiency of differentiation and regeneration shows strong genotype dependence. The rates of callus induction, embryogenic callus differentiation, plantlet regeneration and culture efficiency respectively were 95.00%, 90.00%, 32.40%, and 27.70% in cultivable emmer wheat, which were significantly higher than other tested genotypes. Therefore, this study has provided a basis for genetic transformation, gene cloning and molecular plant breeding in wheat and other related species. __________ Translated from Molecular Plant Breeding, 2007, 5(4): 480–484 [译自: 分子植物育种]     

诱导培养基对水稻胚愈伤组织形成和分化的影响

将10个籼稻品种(系)的胚分别接种于附加2,4-D(2mg/l)的4种诱导培养基上,研究其对盾片愈伤组织形成和绿苗再生的影响。结果表明:(1)10个品种(系)的盾片愈伤组织的开始形成时间,形成高峰和频率差异显著,但同一品种对不同培养基的反应差异不明显。(2)在绿苗再生率方面,各品种对4种培养基的反应不同,培养基相同,不同品种间愈伤组织再生绿苗频率存在显著差异。总之,不同基因型的水稻,其盾片愈伤组织的诱导与绿苗再生需要采用不同的培养基,才能获得理想的结果。     

黑龙江7个春麦小麦品种幼胚愈伤诱导和植株再生研究

选用来自黑龙江的7个不同基因型小麦品种,以幼胚为外植体,MS为基本培养基,通过选用不同浓度的激素和有机物,设计了4种诱导培养基和10种分化培养基,研究不同基因型在不同培养基上愈伤诱导及植株再生能力。结果显示,7个不同基因型小麦在MS4诱导培养基上均具有较高的愈伤诱导率,平均达92.7%,其中“农麦30”愈伤平均诱导率高达94.4%。不同分化培养基下出芽率与基因型显著相关,不同基因型有不同的最适分化培养基。农麦30和农麦12受激素的种类和量影响较小,10种分化培养基上的出芽率都在较高的水平上,是良好的转基因材料。     

Study on Plant Regeneration of Wheat Mature Embryos Under Endosperm-Supported Culture

To reveal the suitability of using mature embryos as an explant source in wheat tissue culture, mature embryos from eight common wheat cultivars （Triticum aestivum L. cv.） were cultured with or without endosperm to test their efficiency of callus induction and plant regeneration. When embryos were cultured together with endosperm （endosperm-supported culture, ES）, the percentage of callus induction was significantly lower than that when embryos were cultured in the absence of endosperm （non-endosperm-supported culture, NES）. This pattern was evident in most genotypes, regardless of whether 2 or 8 mg L^-1 2,4-D was added in the NES culture. However, in ES culture, more induced calli were differentiated into distinct green spots and they further developed into plantlets. Thus, more plants were regenerated in ES culture than in the NES treatment. Most of the eight tested genotypes showed a significant difference in callus induction rate and plantlet regeneration in both ES and NES cultures. In addition, the enzymatic activity of oxalate oxidase in the callus of ES culture condition was obviously higher than that in the callus of NES culture condition, suggesting that the activity of oxalate oxidase may be a parameter for selection of calli with potential for plantlet regeneration. These results indicate that wheat mature embryos are valuable explants for highly efficient callus induction and plant regeneration, if proper treatment and medium are used.     

培养基中附加人参提取液对小麦花粉愈伤组织诱导的影响

本文着重研究在培养基中附加人参提取液对小麦花药培养中花粉愈伤组织诱导的影响。试验结果表明在 N_(T5-1)培养基中附加浓度为1g/L 的人参提取液对于多数小麦材料花粉愈伤组织的形成有不同程度的促进作用,对于某些特定基因型的材料可以成倍地提高其愈伤组织的诱导率。     

小麦成熟胚愈伤组织的诱导及植株再生体系的研究

以小麦的成熟胚为外植体,通过胚性愈伤组织诱导进行植株再生.研究结果表明,在MS+2,4-D(3.0 mg/L)+VB1(1.0 mg/L)的培养基中,成熟胚可较高频率的诱导产生愈伤组织,诱导率为72.3%,但愈伤组织质量较差;在低浓度2,4-D和添加了ABA的继代培养基中,愈伤组织质量明显改善,胚性愈伤组织增加.筛选继代的胚性愈伤组织置于分化培养基MS+6-BA(1.0mg/L)+KT(4.0 mg/L)+NAA(0.3 mg/L)中,分化率达73.18%.该研究建立了一套有效的以成熟胚为外植体的小麦组织培养再生体系.     

5个骨干籼型恢复系再生能力的比较研究

以5个有重要育种价值的籼型恢复系为材料,研究了影响籼稻愈伤组织诱导、生长和再生的几个重要因素。结果表明,对于籼稻品种而言,MS,NB培养基都是较为适合的培养基类型,愈伤诱导率都比较高,且愈伤质量较好,具有较强的再生能力,但是不同品种对不同培养基的反应有所不同,籼稻品种之间再生能力存在极大差异;分化培养基中适宜的激素配比为BAP3mg／L NAA0．5mg／L;适当的干燥处理可以极大地提高愈伤组织的再生能力。还从这5个品种中初步确定了3个再生频率较高的品种,作为进一步研究籼稻组织培养特性的材料,并进行下一步的遗传转化试验。     

低温预处理在小麦(Triticum aestivum L.)花药培养中的作用

本文研究了小麦(Triticum aestivum L.)花药离体培养过程中低温预处理对花粉愈伤组织产量的影响,以及这些愈伤组织分化绿苗的情况.结果发现:把接种前的花药放置在0—5℃的冰箱内预处理5—7天后,可明显提高花粉愈伤组织产量(差异达显著或极显著):低温预处理对这些愈伤组织分化绿苗无显著作用;不同基因型之间对低温预处理反应的敏感程度有所差异,品系0705较为理想。